DE2639069A1 - Brennstoffdurchfluss-reguliervorrichtung - Google Patents

Description

2085 BIL 1

PATENTANMELDUNG

Anmelder : Georges BILLAT Jean RAUD Andre RENARD

BRENNSTOFFDURCHFLUSS-REGULIERVORRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffdurchfluss-Reguliervorrichtung, die dazu geeignet ist, die herkömmliche Leerlaufdüse des cergasers eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Automobilmotors, zu ersetzen, welcher Vergaser eine das Sehwimmergehäuae des Vergasers mit einer wahlweise zur Aufnahme einer herkömmlichen Leerlaufdüse oder der genannten Reguliervorrichtung geeigneten Gewindebohrung verbindende Brennstoffzuleitung, sowie eine zwischen der Vergasungskammer des Vergasers und dem Brennstoff -Luft-Gemisch-Einlaas des Motors angeordnete Unterdruckleitung aufweist·

Die Brennstoffdurchfluss-Reguliervorrichtung gemSss der Erfindung besitzt eine Gehäuse mit einem in die genannte Gewindebohrung einschraubbaren Aussengewinde und mit einer an dem in diese Gewindebohrung einfürbaren Gehauseende angeordneten, wesentlich zylindrischen Kammer, in welcher an einem ihrer Enden ein erster Ventilsitz ausgebildet ist, in den eine kalibrierte Durchlass-Öffnung mündet, über welche die zylindrische Kammer mit der Brennstoffzuleitung verbindbar ist, wobei in der zylindrischen Kammer an deren dem ersten Ventilsitz gegenüberliegenden Ende ein mit seitlichen, in die Unterdruckleitung einsetzbaren Oeffnungen verbundener zweiter Ventilsitz ausgebildet ist, wahrend ein in der zylindrischen Kammer beweglich angeordneter Verschlusskörper abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Ventilsits zusammenwirken kann und BetStigungsmittel vorgesehen sind, die mit dem Verschlusskörper

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ORfGfNAL INSPECTED

derart zusammenwirken, dass der letztere weder auf dem ersten, noch auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit Leerlaufgeschwindigkeit läuft, und dass der Verschlusskörper auf dem ersten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit erhöhter Geschwindigkeit läuft, während der Verschlusskörper auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit geringerer Geschwindigkeit lauft.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, dass durch die erfindungsgemSsse Reguliervorrichtung nur dann Brennstoff zum Motor fliessen kann, wenn der Motor mit Leerlauf geschwindigkeit läuft, wohingegen diese Vorrichtung die Durchflussmenge des Brennstoffs zwischen der Vergasungskanmer und dem Motor herabsetzt oder unterbricht, wenn der Motor mit erhöhter oder verringerter Geschwindigkeit lauft· Folglich gestattet es die erfindungsgemSsse Vorrichtung, erhebliche Brennstoffmengen einzusparen und gleichzeitig die Verbrennungsbedingungen zu verbessern·

In einer Ausführungsform der erfinäungsgemässen Vorrichtung ist der zweite Ventilsitz mit einer axialen Bohrung verbunden, die in einen zylindrischen Baum mundet, dessen Durchmesser grosser ist als derjenige der genannten Kammer, wobei der Verschlusskörper aus einem Ventilkopf besteht, an dem eine erste Dichtungsfläche und eine derselben gegenüber liegende zweite Dichtungsfläche ausgebildet sind, die jeweils mit dem ersten bzw· dem zweiten Ventilsitz zusammenwirken, während der Ventilkopf mit einer zylindrischen Stange verbunden ist, die sich koaxial innerhalb der axialen Bohrung erstreckt und in den zylindrischen Saum hineinreicht, und das dem Ventilkopf entgegengesetzte Ende der Stange mit einem Kolben versehen ist, auf welchen eine in dem zylindrischen Raum angeordnete Rückholfeder wirkt, und während die seitlichen Oeffnungen in die axiale Bohrung einmünden , derart, dass aie mit der letzteren an wesentlich diametral sich gegenüberliegenden Stellen

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verbunden sind, wobei der Querschnitt der Stange kleiner ist als derjenige der zylindrischen Bohrung, und wobei die Federkraft der Rückholfeder derart bemessen ist, dass bei dem beim Leerlauf des Motors herrschenden Unterdruck der Ventilkopf sich zwischen den beiden Ventilsitzen befindet, ohne dieselben EU berühren, und dass bei dem einer erhöhten Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Unterdrück die erste Dichtungsflache des Ventilkopfes auf dem ersten Ventilsitz aufliegt, während bei dem einer verringerten Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Unterdruck die zweite DichtungsflSehe des Ventilkopfes auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt·

Sine besonders vorteilhafte Ausfü*hrungsform der erfindungsgemSssen Reguliervorrichtung weist Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft in den Innenraum der Vorrichtung auf·

Diese Lufteinlassmittel bestehen in einer bevorzugten Ausführungsform aus wenigstens einer sich wesentlich in axialer Richtung durch den genannten Kolben hindurch erstreckenden Einlassöffnung·

In einer weiteren vorteilhaften AusfUhrungsform weist die erfindungsgemSsse Vorrichtung Mittel auf, welche den Ventilkopf und die mit derselben verbundene Stange um deren Längsachse drehen·

Diese Mittel zum Hervorrufen einer Drehbewegeung des Ventilkopfes und der Stange können aus eine geeignete Form besitzenden Flügeln bestehen, die am Umfang der Stange angeordnet sind und die Drehbewegung derselben unter dem Einfluss der die Vorrichtung durchströmenden Luft hervorrufen·

Nachstehend wird die Erf indung anhand der beiliegenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Diese Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsbeispiele der erf indungsgemSssen Vorrichtung dar, und zwar zeigt s

Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt; Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, ebenfalls ia

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LXngsschnitt;

Fig* 3 eine Einzelheit einer besonderen Ausführungsform, im Schnitt;

Fig· 4 die Stange und den mit derselben verbundenen Ventilkopf einer lusf uhrungsform, im Schnitt dargestellt; und Fig. 5 eine Endansicht des Ventilkopfes gema'ss Fig· 4«

Die in Fig« 1 dargestellte erfindungsgemässe Brennstoffdurchfluss-Reguliervorriehtung weist ein Gehäuse 1 mit einem Aussengewinde 2 auf, vermittels dessen das Gehäuse 1 in eine Gewindebohrung 3 eines Vergasers eingeschraubt werden kann; die Gewindebohrung 3 ist in an sich bekannter Weise an dem Vergaser vorgesehen und dazu bestimmt, eine Leerlaufdüse herkömmlichen Typs aufzunehmen. Der Vergaser 4 speist einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Automobilmotor·

Das Gehäuse 1 besitzt an einem seiner Enden einen zylindrischen Abschnitt 6 auf welchen eine rohrfSrmige Hülse 7 aufgeschrumpft ist, an deren einem Ende ein Ventilsits 8 ausgebildet ist, welcher in eine kalibrierte Durchlassöffnung 9 einmündet, während die Hülse 7 in Nähe ihres anderen Endes zwei diametral entgegengesetzte seitliche Oeffnungen aufweist, die mit entsprechenden, im zylindrischen Abschnitt 6 angeordneten seitlichen Oeffnungen 5 übereinstimmen·

Das freie Ende des zylindrischen Abschnitts 6 weist einen weiteren Ventilsitz 12 auf, und das Gehäuse besitzt eine zylindrische Bohrung 13, die sich in axialer Sichtung erstreckt und in einen Zylinder 14 einmündet, dessen Innendurchmesser etwas grosser ist, als derjenige der rohrförmigen Hüls· 7.

Ein Kalben 15 ist mit der Stange 16 fest verbunden und im Gleitsitz

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innerhalb des Zylinders 14 angeordnet, wobei die Stange 16 in axialer Richtung innerhalb der Bohrung 13 gleiten kann und an ihrem dem Kolben 15 entgegengesetzten linde mit einem Ventilkopf ausgestattet ist, der eine mit dem ersterwähnten Ventilsits 8 zusammenwirkende erste Dichtungsflfiche 18, sowie eine derselben entgegengesetzte, mit dem zweiten Ventilsitz 12 zusammenwirkende zweite DichtungsflSche 19 aufweist»

Wenn die erfindungsgemasse Vorrichtung an dem Vergaser angebracht ist, ist die kalibrierte Durchlassöffnung 9 auf die Brennstoffzuleitung 20 des Vergasers ausgerichtet, die an die Vergasungskammer des letzteren angeschlossen ist, während die seitlichen Oeffmmgen innerhalb einer Leitung 21 liegen, deren iines Ende an den oberen Teil der Vergasungskammer 22 angeschlossen ist, und deren anderes Ende in den Einlass unterhalb der Drosselklappe 23 einmündet; eine Drosselstellschraube 24 alt kegelförmigem Ende ist in dem somit hergestellten StrSmungsweg vorgesehen und dient zur Regulierung des Brennstoffdurchlasses beim Leerlauf des Motors·

Wie aus PIg* 1 ersichtlich, ist der Durchmesser der Stange 16 kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 13, aodass die Stange 16 sich frei in axialer Richtung Innerhalb der Bohrung 13 bewegen kann und zwischen der Stange und der Bohrungswandung ein Zwischenraum gebildet ist, durch den Luft hindurchströmen kann*

Eine Druckfeder 25 ist im Zylinder 14 angeordnet; diese Feder ist derart gestaltet und bemessen,- dass bei Stillstand des Hotors der Ventilkopf 17 an einer zwischen den beiden Enden der Hülse 7 gelegenen Stelle befindlich ist·

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Kachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben:

Venn der Verbrennungsmotor angelassen wird, wird Luft in die Leitung 21 gesaugt; diese Luft fliesst durch die Oeffnungen 10 und erzeugt einen Unterdruck, durch den Brennstoff durch die kalibrierte Durchlassöffnung in die Vorrichtung hineingesaugt wird* Dieser Unterdruck wirkt ebenfalls auf den Kolben 15» der bestrebt ist, sich dem Boden des Zylinders 14 zu nahern; jedoch wird der Kolben hierbei durch die Feder 25 behindert, derart, dass der Ventilkopf 17 in einer Zwischenstellung gehalten wird, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist« In dieser Stellung kann der Brennstoff, sowie die Brennstoff -Luft-Mischung, durch die erfindungsgemässe Reguliervorrichtung hindurchfliessen·

Venn sich die Geschwindigkeit des Motors erhöht, vermindert sich der Druck innerhalb der Vorrichtung derart, dass der sich hierbei ergebende Unterdruck eine Wirkung ausübt, die diejenige der Feder 25 übersteigt« Folglich wird dann der Kolben 15 in der Richtung des Pfeiles f_ verschoben und die SichtungsflSche 18 legt sich am Ventilsitz 8 an, wodurch der Brennstoff verhindert wird, durch die kalibrierte DurchlassÖ*ffnung 9 in die Reguliervorrichtung einzuströmen«

Venn hingegen die Geschwindigkeit die Geiihwindigkeit des Motors herabgesetzt wird, dann steigt der im Innern der Reguliervorriohtung herrschende Druck derart, dass sich die Feder 25 dehnt und den Kolben 15 in entgegengesetzter Richtung verschiebt, und zwar mit hinreichender Kraft, um die Dichtungsf lache 19 zur Anlage am Ventilsitz 12 zu bringen, wodurch das Einsaugen von Brennstoff durch die DurchlassSffnung 9 hindurch in die

Beguliervorriohtung verhindert wird«

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Venn der Motor wieder mit einer annähernd der Leerlaufgeschwindigkeit

entsprechenden Geschwindigkeit läuft, dann bewirkt der innerhalb der Regulier-

vorrichtung herrschende Unterdruck, dass der Kolben 15 entgegen der Federkraft

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der Rückholfeder 25 verschoben wird, sodass nunmehr wieder Brennstoff la die Reguliervorrichtung eingesaugt werden kann·

Aus Vorstehendem geht hervor, dass durch die erfindungsgemSase Vorrichtung erhebliche Brennstoffmengen eingespart werden können, und ewar einerseits bei erhöhter Geschwindigkeit des Motors, da die Vorrichtung in diesem Fall den Brennstoff einlass unterbricht, und andererseits bei Verminderung der Geschwindigkeit des Motors, da der Brennstoff nur dann in die Vorrichtung eintreten kann, wenn die Geschwindigkeit des Motors wieder dessen Leerlaufgeschwindigkejj; entspricht·

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Die in Fi'g. 2 dargestellte Ausfßhrungsform der erfindungsgemSesen Reguliervorrichtung weist grundsStelieh den gleichen Aufbau auf, wie die vorstehend beschriebene Ausführungeform; folglich in diesen beiden Figuren die gleichen Beeugseeichen gleiche oder entsprechende Aufbauteile· Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sieh jedoch tob. der vorhergehend beschriebenen dadurch, dass sie Mittel sum Einlassen zusätzlicher Luft aufweist.

GemSss einer Variante wird die zusätzliche Luft durch wenigstens eine Einlassöffnung 26, die in der Wandung des Gehäuses 1 angeordnet ist, to die zylindrische Bohrung 13 eingeführt.

Es wurde beobachtet, dass durch die Einführung von BusStslieher Loft die durch die Auspuffgase verursachte Verunreinigung der AtmosphSre erheblich vermindert wird· So wurde beispielsweise dureh Versuche ermittelt, dass ein bestimmter Automobilmotor, der mit der erfindungsgemSssen Regulier·· vorrichtung ausgestattet ist, Auspuffgase erzeugt, deren Kbhlenozydgehalt ca. 0,2$ betrügt, während der gleiche Motor, wenn er anstelle der erfindungegemSssen Vorrichtung mit einer herkömmlichen Leerlaufdüse ausgerüstet ist,

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Auspuffgase mit einem Kohlenoxydgehalt τοη ca, Ατ> erzeugt·

GenSes einer anderen Variante der in Hg. 2 dargestellten Ausft&rungsform wird die zusStzliche Luft durch wenigstens eine im Kolben 15 angeordnete Einlassöffnung 15,a in die Vorrichtung eingelassen.

Die aus dem Kolben 15, der Stange 16 und dem Ventilkopf 17 bestehende Baugruppe kann durch geeignete Kittel in Drehbewegung versetzt werden, damit der Brennstoff gleichförmiger tfber die Oberflächen verteilt wird, auf die er.beim Durchströmen der Vorrichtung auftrifft, wodureh eine bessere Verdampfung erzielt wird.

Die Drehbewegung der genannten Baugruppe um deren LSngsaehse kann vorteilhafterweise durch in geeigneter Weise ausgestaltete Flü"gel od. dgl· hervorgerufen werden, die am Umfang der Stange 16 vorgesehen sind und unter der Wirkung der die Reguliervorrichtung durchströmenden Luft etwa wie Turbinenschaufeln wirken·

In einer weiteren Ausführungsform benutzt man die Spiralform der EGckholfeder 25 um die vorgenannte Baugruppe su drehen; in der Tat, wenn zusatzliche Luft durch die Einlassöffnung 15a. (Fig, 2) eingelassen wird, dann wirkt diese Luft in an sich bekannter Weise auf die spiralförmige OberflSche der Feder, sodass dieselbe in Drehbewegung versetzt wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann das freie Ende des Ventilkopfes 17^ , der mit der Stange 16a verbunden ist, mit Vorsprüngen 17£ versehen sein, welche den Ventilkopf daran hindern, die Durehlassöffnung 9 zu verschliesaen, wenn die HublSnge der genannten Baugruppe zu gross ist. Diese VorsprSnge, die in Fig. 5 in Endansicht schematisch dargestellt sind, besitzen weiterhin

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den Vorteil, den Brennstoff in eine Wirbelbewegung zu versetzen, wenn die oben erwähnte, die Stange und den Ventilkopf beinhaltende Baugruppe wie vorstehend beschrieben gedreht wird, wodurch die vorteilhafte Wirkung der Drehbewegung dieser Baugruppe noch erhöht wird.

Es sei auch erwShnt, dass die Drehbewegung der oben bezeichneten Baugruppe eine weitere vorteilhafte Wirkung nach sieh bringt, die darin besteht, dass die Vorrichtung sich selbst reinigt; in der Tat wird durch die Drehbewegung der betrachteten Baugruppe bewirkt, dass sich keinerlei verunreinigende Festkörper innerhalb der erfindungsgemSssen Regulierungsvorriehtung ansetzen bzw.^: ansammeln können·

Pig· 3 zeigt eine Ausführungsform, in der die rohrförmige Hülse 7 gemaes Fig. 1 und 2 durch einen rohrförmigen 7a. ersetzt ist, der mit dem restlichen Teil des Gehäuses Ia₁ einstückig ausgebildet ist. Diese Figur zeigt ebenfalls ein Durchfluss-Schema der erfindungsgemassen Vorrichtung, und zwar geben Pfeile den Einlass und Auslass der verschiedenen die Vorrichtung durchströmenden Medien an. Pfeil jsj zeigt die Richtung der Einlass-Strömung der zusätzlichen Luft? Pfeil Ii zeigt die Richtung der Einlass-Strömung der normalen Luft? Pfeil jl zeigt die Richtung der Auslass-Strömung des Brennst off-Luft-Gemisehesi und Pfeil k zeigt die Richtung der Einlass-Strömung des Brennstoffs»

Es sei erwähnt, dass bei allen Ausföhrungsformen der erfindungsgemSssen Vorrichtung der Brennstoff, wenn er in die Vorrichtung eintritt, nachdem er die kalibrierte Durchlassöffnung durchströmt hat, auf den Ventilkopf 17. auf-

trifft, bevor er die dem Ventilkopf benachbarte Partie der Stange 16 umströmte Polglich weist der Brennstoff eine verhSltnismSssig grosse OberflSche auf, wodurch seine Verdampfung in dem betreffenden Bereich begünstigt wird·

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Claims (1)

1. PATENTAITSFEtTCHE

   ( 1./Brennstoff durchfluss-Reguliervorrichtung, die anstelle der herkönaliehen Leerlaufdüse am Vergaser eines Verbrennungsmotors, vie Automobils» tors, anbringbar ist, welcher Vergaser eine das Schwimmergehäuse des Vergasers mit einer wahlweise zur Aufnahme einer herkömmlichen Leerlaufdüse oder der Reguliervorrichtung geeigneten Gewindebohrung verbindende Brennstoffzuleitung, sowie eine zwischen der Vergasungskammer des Vergasers und dem Brennstoff-Luft-Gemisch-Binlase des Motors angeordnete Unterdruckleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse mit einen in die Gewindebohrung

   ι einschraubbaren Aussengewinde und mit einer an dem in diese Gewindebohrung einführbaren Gehäuseende angeordneten wesentlich zylindrischen Earner besitzt, in welcher an einem ihrer Enden ein erster Ventilsitz ausgebildet ist, in den eine kalibrierte Durchlassöffnung mundet, ffber welche'die zylindrische Kammer mit der Brennstoffzuleitung verbindbar ist, wobei in der zylindrischen Kamaer an deren dem ersten Ventilsitz gegenüberliegenden Ende ein Bit seitliehen, in die Unterdruckleitung einsetzbaren Oeffnungen verbundener zweiter Ventilsitz ausgebildet ist, während ein in der zylindrischen Kamner beweglich angeordneter Verschlusskurper abwechselnd mit dem ersten und des zweiten Ventilsitz zusammenwirken kann und BetStigungsaittel vorgesehen sind, die mit dem Verschlusskörper derart zusammenwirken, dass der letztere weder auf dem ersten, noch auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit Leerlauf geschwindigkeit läuft, und dass der Verschlusskörper auf des ersten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit erhöhter Geschwindigkeit läuft, während der Verschlusskörper auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt, wenn der Motor mit geringerer Geschwindigkeit läuft.

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   2i Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite

   Ventilsitz mit einer axialen Bohrung verbunden 1st, die in einen zylindrischen Baum mundet, dessen Durchmesser grosser ist als derjenige der genannten Kammer, wobei der Verschlusskörper aus einem Ventilkopf besteht, an dem eine erste DichtungsflSche und eine derselben gegenüberliegende zweite DichtungsflSche ausgebildet sind, die jeweils mit dem ersten bzw· dem zweiten Ventilsitz zusammenwirken,wShrend der Ventilkopf mit einer zylindrischen Stange verbunden ist, die sich koaxial innerhalb der axialen Bohrung erstreckt und in den zylindrischen Baum hineinreicht, und das dem Ventilkopf entgegengesetzte Ende der Stange mit einem Kolben versehen 1st, auf welchen eine in dem zylindrischen Baum angeordnete Rückholfeder wirkt, und wShrend die seitlichen Oeffnungen in die axiale Bohrung einmünden, derart, daee sie mit der letzteren an wesentlich diametral gegenüberliegenden Stellen verbunden sind, wobei der Querschnitt der Stange kleiner ist als derjenige der zylindrischen Bohrung, und wobei die Federkraft der Rückholfeder derart bemessen ist, dass bei dem beim Leerlauf des Motors herrschenden unterdruck der Ventilkopf sich zwischen den beiden Ventilsitzen befindet, ohne dieselben zu berühren, und dass bei dem einer erhöhten Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Tlnterdruck die erste DichtungsflSche des Ventilkopfes auf dem ersten Ventilsitz aufliegt, wShrend bei dem einer verringerten Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Tlnterdruck die zweite DichtungsflSche dee Ventilkopfes auf dem zweiten Ventilsitz aufliegt.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft in den Irmenraum der Vorrichtung aufweist·

   4o Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kittel zum Einlassen zusStzlicher Luft aus einer sieh in wesentlich axialer

   r .

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   Richtung erstreckenden, im Kolben angeordneten Einlassöffnung bestehen·

   5· Vorrichtung nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einlassen zusätzlicher Luft aus wenigstens einer in der Wandung des Gehäuses angeordneten Einlassöffnung bestehen·

   6· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Drehmittel aufweist, welche den Ventilkopf und die mit demselben verbundene Stange um deren Längsachse drehen·

   7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmittel in geeigneter Weise geformte Flügel aufweisen , die am Umfang der Stange angeordnet sind·

   8· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmittel eine spiralförmige Rückholfeder umfassen, welche die Stange umgibt irnd einer Luftströmung in axialer Richtung ausgesetzt ist·

   9· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Kammer innerhalb einer rohrförmigen Hülse ausgebildet ist, welche auf ein zylindrisches⁴ Ende des Gehäuses in Nahe des Aussengewindes desselben aufgeschrumpft ist·

   10· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Kammer innerhalb eines zylindrischen Abschnittes des Gehäuses ausgebildet ist, welcher mit dem restlichen Teil des Gehäuses einstückig ist«

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